(57)【要約】ノズル１１と、圧力室４１と、アクチュエータ６０との組が二次元配列状に配置され、配線８７，９１と、貫通ビア８５と、インク流路８８とを有する配線基板８０と、ノズルと圧力室とアクチュエータとの組が二次元配列状に配置された配置領域Ｒ外に設けられ、各配線を駆動部に接続する接続部１１０，１１１と、を備えるインクジェットヘッド３において、ノズルは、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）が直線状に並べられると共に、これがＮ列（Ｎは２以上の整数）にわたって設けられ、Ｎ個のノズル列のうち、任意のｎ個（１≦ｎ＜Ｎ）のノズル列のノズルに対応する貫通ビアが配置領域内に設けられ、任意のｎ個以外のノズル列のノズルに対応する貫通ビアが配置領域外に設けられている。これにより、簡易な構成で配線基板のスペースを有効活用してコスト低減を図り、ノズルをより高密度に配置することができると共に、配線の信頼性も向上させることができる。
2012002132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズルと、各ノズルに対応して個別に連通される圧力室と、各圧力室に対応して個別に設けられ、圧力室内のインクをノズルから吐出させるための力を付与するアクチュエータとを有し、個々のノズル及びこれに各々対応する圧力室とアクチュエータとの組が二次元配列状に配置され、
各アクチュエータに対応して個別に接続される配線と、各配線に対応して個別に接続される貫通ビアと、各圧力室に対応して個別にインクを供給するインク流路とを有する配線基板と、
前記個々のノズル及びこれに各々対応する圧力室とアクチュエータとの組が二次元配列状に配置された配置領域外に設けられ、各配線を駆動部に接続する接続部と、を備えるインクジェットヘッドにおいて、
ノズルは、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）が直線状に並べられると共に、これがＮ列（Ｎは２以上の整数）にわたって設けられ、
Ｎ個のノズル列のうち、任意のｎ個（１≦ｎ＜Ｎ）のノズル列のノズルに対応する貫通ビアが前記配置領域内に設けられ、前記任意のｎ個以外のノズル列のノズルに対応する貫通ビアが前記配置領域外に設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記Ｎは２以上の偶数であり、
第１列から第（Ｎ／２）列のノズルに対応する貫通ビアに接続される配線は、第１列側の前記配置領域外に向けて引き出され、かつ、第（Ｎ／２）＋１列から第Ｎ列のノズルに対応する貫通ビアに接続される配線は、第Ｎ列側の前記配置領域外に向けて引き出され、
第１列から第（Ｎ／２）列のノズルのうち、任意のａ個（１≦ａ＜Ｎ／２）のノズルに対応する貫通ビアが前記配置領域外に設けられ、第（Ｎ／２）＋１列から第Ｎ列のノズルのうち、任意のｂ個（１≦ｂ＜Ｎ／２）のノズルに対応する貫通ビアが前記配置領域外に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記ａ個のノズルに対応する貫通ビアは、第１列側の前記配置領域外に設けられ、前記ｂ個のノズルに対応する貫通ビアは、第Ｎ列側の前記配置領域外に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記接続部は、前記配線基板の一方の面における第１列側の前記配置領域外に設けられた第１の接続部と、第Ｎ列側の前記配置領域外に設けられた第２の接続部とを有し、
第１列から第（Ｎ／２）列のノズルに対応する貫通ビアに接続される配線は、前記第１の接続部に接続され、
第（Ｎ／２）＋１列から第Ｎ列のノズルに対応する貫通ビアに接続される配線は、前記第２の接続部に接続されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記ａ個のノズルに対応する貫通ビアは、前記配置領域との間で前記第１の接続部を挟んで前記第１の接続部よりも外側に配置され、
前記ｂ個のノズルに対応する貫通ビアは、前記配置領域との間で前記第２の接続部を挟んで前記第２の接続部よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記配置領域内に設けられた貫通ビアの数と前記配置領域外に設けられた貫通ビアの数とが等しいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記配置領域内に設けられた貫通ビアの数は、前記配置領域外に設けられた貫通ビアの数よりも多いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記配線基板における前記接続部が設けられている面と反対側の面には、前記インク流路を前記圧力室に連通させる連通路が形成された接合部材が設けられ、
前記配置領域外の貫通ビアに接続される配線は、前記配線基板と前記接合部材との接合部以外の位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に備えられるインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出させて記録媒体に所望の画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。このインクジェット記録装置は、多岐にわたる用途に使用され、それぞれの目的に沿った種類のインクや記録媒体が使用可能となっている。
インクジェットヘッドには、圧電素子の変位を利用して圧力室内のインクを加圧し、圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出する圧電方式のヘッドがある。
このような圧電方式のヘッドにおいて、高精細な画像を形成するためにノズルを高密度に配置したものがあり、例えば、ノズルとこのノズルに連通した圧力室との組を２次元状に配列させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
図１３Ａは、インクジェットヘッドの配線基板２００を上面から見るとともに配線基板２００の下方に設けられるヘッド基板２１０を透視した図であり、図１３Ｂは、インクジェットヘッドの配線基板２００の下面を上面側から透視するとともにヘッド基板２１０を透視した図である。なお、図１３Ａと図１３Ｂには、ともに配線基板２００の下のヘッド基板２１０に設けられる後述の圧力室２０２等を透視して描いている。
図１４は、インクジェットヘッドの配線基板２００及びヘッド基板２１０の断面図である。
図１３Ａに示すように、インクジェットヘッドのヘッド基板２１０には、複数のノズル２０１が設けられており、各ノズル２０１に対応して圧力室２０２、インク流路２０３、圧電素子２０４（図１４参照）が設けられている。圧電素子２０４の上方には圧電素子２０４に接続される配線２０５を有する配線基板２００が設けられており、この配線２０５は貫通ビア２０６を介して配線基板２００の上面に導かれている。
ここで、配線２０５は、ノズル２０１や圧力室２０２の２次元配列領域外に設けられた配線接続部２０７に接続されている。各ノズルに対応する各配線２０５はインク流路２０３を避けて配線接続部２０７に接続されている。【０００４】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、ノズル２０１の２次元配列領域の両側に配線接続部２０７を設けた場合、各行におけるＮ／２本の配線を隣接するインク流路間（図１３Ａ及び図１３ＢのＡＢ間）に配置しなければならない。
例えば、１行あたりのノズルの数をＮ個であるとすると、各ノズルに対応して設けられている圧電素子の数もＮ個である。配線を左右両側（図１３Ａ及び図１３Ｂの紙面に対して上下両側）に引き出した場合、図１４に示すように、左側では第１列のノズルに対応するインク流路間（図１３Ａ及び図１３ＢのＡＢ間）が最も密に配線が配置され、その数はＮ／２本である。以降、第２列、第３列と進むにつれ、インク流路間に通される配線の数が１本ずつ減っていくことになる。
このように、配線を二分する方法は、各行のノズルに対応する全ての配線を同じ方向に引き出す場合に比べて余裕があるものの、ノズルを高密度に配置するためには、十分な余裕があるわけではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３０３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、配線の信頼性を向上させるためには、配線間隔を広く取る必要がある。しかし、配線間隔を広くすると、ノズルを高密度に配置することができない。上述のように、配線は隣接するインク流路間にしか配置することができないため、ノズルを高密度に配置するとインク流路間の間隔も小さくなって配線スペースも減少するからである。
このような問題を解決するため、配線基板を複数層にわたって積層した多層配線基板を用いることも考えられるが、構造が複雑であり、インクジェットヘッドの厚みも増すため、軽量化やコスト低減が困難である。
また、特許文献１（図９Ａ及び図９Ｂ参照）に示されているように、配線基板の両面に配線を分けて配置し、それぞれの面に設けられた駆動回路に接続することも考えられるが、配線基板の両面に駆動回路を設けると、インクジェットヘッドの製造が困難であり、インクジェットヘッドの厚みも増すため、軽量化やコスト低減が困難である。【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で配線基板のスペースを有効活用してコスト低減を図り、ノズルをより高密度に配置することができると共に、配線の信頼性も向上させることができるインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルと、各ノズルに対応して個別に連通される圧力室と、各圧力室に対応して個別に設けられ、圧力室内のインクをノズルから吐出させるための力を付与するアクチュエータとを有し、個々のノズル及びこれに各々対応する圧力室とアクチュエータとの組が二次元配列状に配置され、
各アクチュエータに対応して個別に接続される配線と、各配線に対応して個別に接続される貫通ビアと、各圧力室に対応して個別にインクを供給するインク流路とを有する配線基板と、
前記個々のノズル及びこれに各々対応する圧力室とアクチュエータとの組が二次元配列状に配置された配置領域外に設けられ、各配線を駆動部に接続する接続部と、を備えるインクジェットヘッドにおいて、
ノズルは、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）が直線状に並べられると共に、これがＮ列（Ｎは２以上の整数）にわたって設けられ、
Ｎ個のノズル列のうち、任意のｎ個（１≦ｎ＜Ｎ）のノズル列のノズルに対応する貫通ビアが前記配置領域内に設けられ、前記任意のｎ個以外のノズル列のノズルに対応する貫通ビアが前記配置領域外に設けられていることを特徴とする。【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記Ｎは２以上の偶数であり、
第１列から第（Ｎ／２）列のノズルに対応する貫通ビアに接続される配線は、第１列側の前記配置領域外に向けて引き出され、かつ、第（Ｎ／２）＋１列から第Ｎ列のノズルに対応する貫通ビアに接続される配線は、第Ｎ列側の前記配置領域外に向けて引き出され、
第１列から第（Ｎ／２）列のノズルのうち、任意のａ個（１≦ａ＜Ｎ／２）のノズルに対応する貫通ビアが前記配置領域外に設けられ、第（Ｎ／２）＋１列から第Ｎ列のノズルのうち、任意のｂ個（１≦ｂ＜Ｎ／２）のノズルに対応する貫通ビアが前記配置領域外に設けられていることを特徴とする。【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記ａ個のノズルに対応する貫通ビアは、第１列側の前記配置領域外に設けられ、前記ｂ個のノズルに対応する貫通ビアは、第Ｎ列側の前記配置領域外に設けられていることを特徴とする。【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記接続部は、前記配線基板の一方の面における第１列側の前記配置領域外に設けられた第１の接続部と、第Ｎ列側の前記配置領域外に設けられた第２の接続部とを有し、
第１列から第（Ｎ／２）列のノズルに対応する貫通ビアに接続される配線は、前記第１の接続部に接続され、
第（Ｎ／２）＋１列から第Ｎ列のノズルに対応する貫通ビアに接続される配線は、前記第２の接続部に接続されていることを特徴とする。【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記ａ個のノズルに対応する貫通ビアは、前記配置領域との間で前記第１の接続部を挟んで前記第１の接続部よりも外側に配置され、
前記ｂ個のノズルに対応する貫通ビアは、前記配置領域との間で前記第２の接続部を挟んで前記第２の接続部よりも外側に配置されていることを特徴とする。【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記配置領域内に設けられた貫通ビアの数と前記配置領域外に設けられた貫通ビアの数とが等しいことを特徴とする。【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記配置領域内に設けられた貫通ビアの数は、前記配置領域外に設けられた貫通ビアの数よりも多いことを特徴とする。【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記配線基板における前記接続部が設けられている面と反対側の面には、前記インク流路を前記圧力室に連通させる連通路が形成された接合部材が設けられ、
前記配置領域外の貫通ビアに接続される配線は、前記配線基板と前記接合部材との接合部以外の位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、ノズルに対応する貫通ビアは、配置領域内と配置領域外とに分けられて配置されているため、全ての貫通ビアに接続された配線をインク流路間に通す必要がなくなる。これにより、最も配線が密になる第１列及び第Ｎ列のノズルに対応するインク流路間に配置する配線を減らすことができ、配線幅、配線同士の間隔を広げることができる。よって、ノズルを高密度に配置することができると共に、配線の信頼性を向上させることができる。
また、貫通ビアを介して配線基板の一方の面に配線を集結させることができるので、接続部を配線基板の一方の面に設けるだけでよい。これにより、配線基板を多層にする必要もなく、接続部も配線基板の両面に設ける必要もなくなり、簡易な構成で配線基板のスペースを有効活用してコスト低減を図ることができる。【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、全ての配線を第１列側と第Ｎ列側とに分けて引き出すことで、最も配線が密になる第１列及び第Ｎ列のノズルに対応するインク流路間に配置する配線を減らすことができ、配線幅、配線同士の間隔を広げることができる。
さらに、引き出す方向が二つに分けられたそれぞれの配線の束を、配線領域内の貫通ビアに接続する配線と配線領域外の貫通ビアに接続する配線とに分けることができるので、第１列及び第Ｎ列のノズルに対応するインク流路間に配置する配線をさらに減らすことができ、配線幅、配線同士の間隔をさらに広げることができる。【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、配線領域外に設けられる貫通ビアを第１列側と第Ｎ列側という配置領域から見て相反する方向に離して配置することにより、配線スペースを有効利用することができ、配線幅、配線同士の間隔を広げることができる。【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、第１列側に引き出される配線を第１列側の第１の接続部に接続し、第Ｎ列側に引き出される配線を第Ｎ列側の第２の接続部に接続しているので、各貫通ビアから接続する接続部までの距離を短くすることができ、配線を短くすることができる。【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、二次元配置領域と貫通ビアとの間に接続部が配置されることになるので、接続部の両側から配線を接続部に接続することができる。これにより、接続部まわりの配線幅、配線同士の間隔を広げることができ、配線スペースを有効利用することができる。【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、一方の配線幅、配線同士の間隔だけが狭くなるようなことがなくなるので、配線幅、配線同士の間隔を広げることができ、配線スペースを有効利用することができる。【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、配線基板のうち、圧電素子が設けられる側の面には、圧力室にインクを供給するためのインク流路が設けられているため、配線はかかるインク流路を避けて配置する必要があり、配線スペースも他方の面に比べて狭くなる。
ここで、インク流路が設けられている面には、配置領域外に設けられた貫通ビアに接続する配線が配置されるので、インク流路が設けられている面の配線数を配置領域内に設けられた貫通ビアに接続する配線数よりも少なくすることができる。これにより、配線基板の両面の配線の配線幅、配線同士の間隔のバランスを良くすることができる。【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、配置領域外の貫通ビアに接続される配線を、配線基板と接合部材との接合部以外の位置に配置することで、接合部材と配線基板との接合強度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】インクジェット記録装置の要部を示す模式図である。
【図２】インクジェットヘッドの斜視図である。
【図３】インクジェットヘッドの縦断面図である。
【図４】図３において圧電素子の周囲を拡大視した図である。
【図５】圧力室、インク流路、圧電素子の位置関係を示した図である。
【図６Ａ】第１の実施形態におけるノズル、圧力室、貫通ビア、第２の配線、接続部の配置を示した図であり、配線基板の上面の配線の配置を示す図である。
【図６Ｂ】第１の実施形態におけるノズル、圧力室、貫通ビア、第２の配線、接続部の配置を示した図であり、配線基板の下面の配線の配置を示す図である。
【図７】第１の実施形態における配線基板の断面図である。
【図８Ａ】第２の実施形態におけるノズル、圧力室、貫通ビア、第２の配線、接続部の配置を示した図であり、配線基板の上面の配線の配置を示す図である。
【図８Ｂ】第２の実施形態におけるノズル、圧力室、貫通ビア、第２の配線、接続部の配置を示した図であり、配線基板の下面の配線の配置を示す図である。
【図９Ａ】第３の実施形態におけるノズル、圧力室、貫通ビア、第２の配線、接続部の配置を示した図であり、配線基板の上面の配線の配置を示す図である。
【図９Ｂ】第３の実施形態におけるノズル、圧力室、貫通ビア、第２の配線、接続部の配置を示した図であり、配線基板の下面の配線の配置を示す図である。
【図１０Ａ】第４の実施形態におけるノズル、圧力室、貫通ビア、第２の配線、接続部の配置を示した図であり、配線基板の上面の配線の配置を示す図である。
【図１０Ｂ】第４の実施形態におけるノズル、圧力室、貫通ビア、第２の配線、接続部の配置を示した図であり、配線基板の下面の配線の配置を示す図である。
【図１１】インク流路に隣接する配線について説明するための図である。
【図１２】ノズル密度、ノズル列数、配線の配置を変えた場合における１本の配線あたりに確保できるスペースを比較した表を示す図である。
【図１３Ａ】従来のインクジェットヘッドの配線基板を上面から見た図である。
【図１３Ｂ】従来のインクジェットヘッドの配線基板の下面を上面側から見た透視図である。
【図１４】従来のインクジェットヘッドの配線基板近傍の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、インクジェットヘッドについて説明する。本発明に係るインクジェットヘッドは、インクジェット記録装置に備えられている。
［第１の実施形態］
＜インクジェット記録装置＞
図１は、インクジェット記録装置１の要部を示す模式図である。
図１に示すように、インクジェット記録装置１は、記録媒体Ｐを矢印Ｙの方向（以下、搬送方向Ｙという）へ搬送する搬送部２を備えている。記録媒体Ｐとしては、紙や布帛のほか、インク吸収性の無いプラスチックフィルムや金属類等を用いることが可能であり、特に限定されない。なお、ここでの紙とは、インク吸収性を有するインクジェットプリンタ専用紙は勿論のこと、インク吸収性の弱いコート紙やアート紙、及び普通紙を含むものである。
搬送部２の上方には、搬送部２上の記録媒体Ｐへインク滴Ｄを吐出するインクジェットヘッド３が配設されている。このインクジェットヘッド３には、インク滴Ｄを吐出する複数のノズル１１が、図中のＸ方向及びＹ方向に配列されている（図２参照）。
搬送部２、インクジェットヘッド３は、制御部５に接続されており、この制御部５により制御される。
図２は、インクジェットヘッド３の斜視図である。
この図に示すように、インクジェットヘッド３はその下端にインク滴Ｄを吐出する複数のノズル１１が形成されたノズルプレート２０を備えている。【００２６】
＜インクジェットヘッドの構成＞
図３は、インクジェットヘッドの縦断面図であり、図４は、図３において圧電素子の周囲を拡大視した図である。
インクジェットヘッド３は、ノズルプレート２０、中間プレート３０、圧力室プレート４０の３枚の基板が積層されて構成されているヘッド基板１５０と、配線基板８０と、ヘッド基板１５０と配線基板８０とを接続する部材とが積層されて構成されている。【００２７】
（ノズルプレート）
図３，図４に示すように、インクジェットヘッド３は、インクを吐出する複数のノズル１１が形成されたノズル基板としてのノズルプレート２０を備えている。ノズルプレート２０は、ノズル１１からインクを下方に吐出する際にインクジェットヘッド３の最下層に位置する。ノズルプレート２０は、シリコンを基材としており、ドライエッチングにより、インク流路１２及びノズル１１が形成されている。【００２８】
（中間プレート）
中間プレート３０は、ガラスで構成された基板であり、ノズル１１へ通じるインク流路３１と、後で説明する、圧力室プレート４０に設けられた圧力室４１とインク流路４２を接続するインク流路３２とが形成されている。インク流路３１，３２を形成する方法の一例としては、サンドブラスト法が挙げられる。
中間プレート３０は、ノズルプレート２０と接合されている。接合の方法としては、陽極接合を挙げることができる。ここで、陽極接合とは、中間プレート３０を加熱（300℃〜500℃）し、ノズルプレート２０と中間プレート３０との間に電圧を印加し、静電引力により両者を接合する方法である。陽極接合を用いることにより、両者を接着するための接着剤が不要となり、インク溶剤による耐久性劣化の恐れがなく、信頼性を高めることができる。
インク流路３１は、中間プレート３０をノズルプレート２０に積層した際に、インク流路１２に連通する位置に形成されている。【００２９】
（圧力室プレート）
圧力室プレート４０は、シリコン基板で構成されており、各ノズル１１に対応して個別に設けられた圧力室４１と、圧力室４１へのインク流路となるインレット（絞り流路）４２とが形成されている。圧力室４１及びインレット４２を形成する方法の一例としては、ドライエッチングが挙げられる。
圧力室プレート４０は、ガラス基板である中間プレート３０と陽極接合により接合されている。接合に際しては、圧力室４１が中間プレート３０に形成されたインク流路３１と連通するように位置合わせがなされている。ここでの陽極接合も上記中間プレート３０の接合と同じ方法である。圧力室プレート４０には、ノズル１１から吐出するインクを貯留する圧力室４１が圧力室プレート４０の厚さ方向に貫通するように形成されている。【００３０】
圧力室プレート４０には、圧力室４１へのインク流路となるインレット（絞り流路）４２が当該圧力室プレート４０の厚さ方向に貫通するように形成されている。インレット４２は、ドライエッチングにより、他のインク流路より細くなるように形成されている。このことにより、流路抵抗をインレット４２で規定することになり、所望の吐出特性（液滴径、吐出周波数等）を実現することが可能となる。
圧力室４１とインレット４２は、圧力室プレート４０においては互いに独立するように形成されているが、中間プレート３０に圧力室プレート４０を積層した際に、中間プレート３０に形成されたインク流路３２を介して連通される。従って、インクは、インレット４２、インク流路３２を通って圧力室４１に貯留される。【００３１】
（振動板）
圧力室プレート４０には、振動板５０が設けられている。振動板５０は、インレット４２を回避しつつ、圧力室４１の開口を覆うように圧力室プレート４０に設けられている。すなわち、振動板５０は、圧力室４１の一壁部を構成している。
振動板５０は、薄板状に形成されており、厚さ方向への変位（弾性変形）により圧力室４１内の圧力を変化させることができる。【００３２】
（圧電素子）
図５は、圧力室４１、後述するインク流路８８、圧電素子６０の位置関係を示した図である。
図４、図５に示すように、振動板５０には、当該振動板５０を挟んで圧力室４１に対向する位置に圧電素子６０が設けられている。
圧電素子６０は、ＰＺＴ(lead zirconate titanate)からなるアクチュエータであり、各圧力室４１に対して個別に設けられ、圧力室４１のインクをノズル１１から吐出させるための力を付与するものである。
圧電素子６０は、上面側及び下面側から二つの電極６１，６２により挟まれ、下面側の電極６１が振動板５０上に設けられている。圧電素子６０及び電極６１，６２は、振動板５０にエッチング等の方法でパターニング形成することにより設けられている。
電極６１，６２に電圧を印加すると、電極６１，６２に挟まれた圧電素子６０が撓み変形し、圧電素子６０の変形により振動板５０も撓み変形する。この振動板５０の動作により、圧力室４１内のインクがノズルからインク滴Ｄ（図１参照）として吐出される。【００３３】
（接合部材）
振動板５０には、絶縁層としての接合部材７０が設けられており、接合部材７０を介して、圧力室プレート４０が配線基板８０と接合されている。
接合部材７０は、樹脂で形成されており、圧力室プレート４０に形成されたインレット４２と、後で説明する、配線基板８０に設けられたインク流路８８とを連通するようにしてインク流路７２（連通路）が形成された柱状部材として構成されている。
接合部材７０には、当該振動板５０を挟んで圧力室４１に対向する位置に圧電素子６０及び電極６１，６２を収容する空間７１が接合部材７０の厚さ方向に貫通するように形成されている。空間７１は、各圧電素子６０を個別に収容するように複数形成されている。
接合部材７０には、空間７１とは独立してインク流路７２が接合部材７０の厚さ方向に貫通するように形成されている。
接合部材７０は、インクジェットヘッド３における、ノズル１１、圧力室４１、圧電素子６０等が二次元配列状に配置された二次元配置領域より外側の領域においては、領域のほぼ全面に存在し、圧力室プレート４０と配線基板８０を接合している。【００３４】
（配線基板）
接合部材７０には、配線基板８０が積層され、接合されている。配線基板８０は、シリコンを基材としている。
配線基板８０の下面には、２層の酸化シリコンの絶縁層８２，８３が形成され、上面には、同じく酸化シリコンの絶縁層８４が形成されている。絶縁層８２，８３のうち、下方に位置する絶縁層８３は、接合部材７０の上面に当接し、接合されている。
配線基板８０には、電極６２に駆動電圧を印加して圧電素子６０を変位させるために貫通ビア８５（貫通電極）を通す電極用貫通孔（スルーホール）８６が配線基板８０の厚さ方向に形成されている。貫通ビア８５の下端には、水平方向に延在する第１の配線８７の一端が接続されており、この第１の配線８７の他端には、圧電素子６０上面の電極６２に設けられたスタッドバンプ６３が、空間７１内に露出した半田６４を介して接続されている。第１の配線８７は、配線基板８０の下面の２層の絶縁層８２，８３によって挟まれて保護されている。第１の配線８７は、例えば、アルミニウムや銅等の導電性の高い材料から形成されている。【００３５】
配線基板８０の上下両面に設けられた絶縁層８２，８３，８４は、第１の配線８７及び第２の配線９１と、配線基板８０そのものを絶縁するために設けられている。
配線基板８０の上面には、絶縁層８４を挟んで第２の配線９１が設けられ、第２の配線９１には保護層９０が設けられている。第２の配線９１は、例えば、アルミニウムや銅等の導電性の高い材料から形成されている。
保護層９０は、上方の共通インク室１００の壁面を構成する部材を積層、接合する感光性の接着剤であるとともに、第２の配線９１を保護する保護層となっている。第２の配線９１は、水平方向に延在されて、一端が貫通ビア８５の上端に接続されるとともに、他端が駆動回路への接続部１１０，１１１（図６Ａ及び図６Ｂ参照）に接続されている。各配線８７，９１は、圧電素子６０に対応して個別に接続され、貫通ビア８５は、第１の配線８７と第２の配線９１を接続するものである。接続部１１０，１１１は、配線基板８０の上面側に設けられている。
配線基板８０には、インクを圧力室４１に導くためのインク流路８８が配線基板８０の厚さ方向に貫通するように形成されている。インク流路８８は、接合部材７０に配線基板８０を積層した際に、インク流路７２に連通するように形成されている。【００３６】
（保護層）
配線基板８０の上面（接合部材７０が設けられた面の反対側）には、絶縁層としての保護層９０が設けられており、配線基板８０上面に設けられている第２の配線９１を保護している。
保護層９０には、インクを圧力室４１に導くためのインク流路９２が保護層９０の厚さ方向に貫通するように形成されている。インク流路９２は、配線基板８０に保護層９０を積層した際に、配線基板８０に形成されているインク流路８８に連通するように形成されている。【００３７】
（共通インク室）
配線基板８０の上面には、保護層９０を介して共通インク室１００が設けられている。共通インク室１００の壁面を構成する部材は、接着剤などの固定手段により配線基板８０に接合されている。
共通インク室１００は、各層におけるインク流路を介して圧力室４１に連通されている。共通インク室１００は、全ての圧力室４１にインク流路を介して連通されており、全ての圧力室４１にインクを供給することができるように形成されている。【００３８】
＜配線について＞
ここで、各配線８７，９１、貫通ビア８５、接続部１１０，１１１の配置について説明する。なお、図６Ａ及び図６Ｂは紙面の制約上、横向きに描いているため、以下の説明においては、図６Ａ及び図６Ｂの紙面に対して右側から見て説明する。すなわち、図６Ａ及び図６Ｂの紙面を正面から見て、左側を上側、右側を下側、上側を右側、下側を左側として説明する。
図６Ａ及び図６Ｂは、配線の配置を説明する図であり、このうち図６Ａは配線基板８０の上面の配線の配置を示す図、図６Ｂは配線基板８０の下面の配線の配置を示す図である。なお、ノズルや圧力室は実際にはヘッド基板１５０の異なる層に設けられているものであるが、各構成の配置を明確にするために図６Ａ及び図６Ｂではノズル１１以外は全て実線で描いている。図７は、各配線の配置を説明する配線基板８０及びヘッド基板１５０の断面図である。
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ノズル１１は、ヘッド基板１５０の最下層においてＸ方向にＮ個（Ｎは２以上の偶数）並設されてノズル列を構成しており、このノズル列がＹ方向にＭ行（Ｍは２以上の整数）にわたって並設されている。すなわち、ノズル１１は、Ｍ×Ｎ個形成されている。また、各ノズル列は、Ｙ方向に少しずつ位置がずれるように配置されている。すなわち、ノズル１１は、二次元配列状に配置されており、各ノズル１１に対応する位置に設けられている圧力室４１、圧電素子６０も二次元配列状に配置されていることになる。以下、ノズル１１等が二次元配列状に配置されている配置領域を二次元配置領域Ｒとする。【００３９】
第１の接続部１１０は、インクジェットヘッド３のＸ方向の一端部（図６Ａ及び図６Ｂの左側）に設けられ、第２の接続部１１１は、インクジェットヘッド３のＸ方向の他端部（図６Ａ及び図６Ｂの右側）に設けられている。二つの接続部１１０，１１１は、ノズル１１、圧力室４１、圧電素子６０が二次元配列状に配置された二次元配置領域Ｒの外側に設けられている。【００４０】
図６Ａ及び図６Ｂにおいて、最も左側（第１の接続部側）のノズル列を第１列、最も右側（第２の接続部側）のノズル列を第Ｎ列とし、最も上側のノズル行を第１行、最も下側のノズル行を第Ｍ行とした場合、第１列から第（Ｎ／２）列までのノズル１１に対応する配線８７，９１は第１の接続部１１０に接続され、第（Ｎ／２）＋１列から第Ｎ列までのノズル１１に対応する配線８７，９１は第２の接続部１１１に接続されている。以下、ノズル列はＮ＝１６列あるものとし、左半分のノズル列（第１列から第８列）の配線８７，９１が第１の接続部１１０に接続され、右半分のノズル列（第９列から第１６列）の配線８７，９１が第２の接続部１１１に接続されているものとする。【００４１】
（第１列から第８列のノズルに対応する配線）
第１列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５のうち、第１列から第４列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ａは、ノズル列の第１列側の二次元配置領域Ｒ外に設けられている。より詳細には、第１列から第４列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ａは、配線基板８０における二次元配置領域Ｒとの間で第１の接続部１１０を挟んで当該第１の接続部１１０よりも外側に配置されている。
第１列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５のうち、第５列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｂは、二次元配置領域Ｒ内に設けられている。より詳細には、第５列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｂは、配線基板８０における圧電素子６０の上方に配置されている。
第５列から第８列までの各ノズル１１に対応するインク流路８８は、各ノズル１１に対応する貫通ビア８５ｂよりも第１の接続部１１０（言い換えると第１列側）に近い位置に配置されている。すなわち、図６Ａ及び図６Ｂにおいては、インク流路８８が貫通ビア８５ｂよりも左側、言い換えると、インク流路８８が貫通ビア８５ｂと第１の接続部１１０との間に配置されている。【００４２】
図６Ｂ、図７に示すように、第１列から第４列までのノズル１１に対応する第１の配線８７ａは、配線基板８０の下面に配置されている。第１の配線８７ａは、一端が圧電素子６０に接続され、他端が貫通ビア８５ａの下端に接続されている。
図６Ａ、図７に示すように、第１列から第４列までのノズル１１に対応する第２の配線９１ａは、配線基板８０の上面に配置されている。第２の配線９１ａは、一端が貫通ビア８５ａの上端に接続され、他端が二次元配置領域Ｒに対して第１の接続部１１０よりも外側から当該第１の接続部１１０に接続されている。
すなわち、第１列から第４列までの配線は、圧電素子６０から二次元配置領域Ｒ外の第１の接続部１１０（言い換えると第１列側）に向けて二次元配置領域Ｒ外に引き出され、貫通ビア８５ａで折り返されて第１の接続部１１０に接続されている。【００４３】
第１行の第１列から第４列までのノズル１１に対応する第１の配線８７ａは、第１行のノズル１１に対応する接合部材７０と第２行のノズル１１に対応する接合部材７０との間（図６ＢのＡＢ間）を通って第１の接続部１１０に接続されている。第２行から第（Ｍ−１）行までの他の行のノズルに対応する配線についても、下側に隣接する接合部材７０間を通って第１の接続部１１０に接続されている。また、第Ｍ行のノズルに対応する配線は、下側に隣接する領域を通って第１の接続部１１０に接続されている。
すなわち、配線基板８０の下面において貫通ビア８５ａに接続される第１の配線８７ａは、配線基板８０の下面側と接合部材７０との接合部以外の位置に配置されている。【００４４】
前述のように、第１列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５のうち、第５列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｂは、二次元配置領域Ｒ内に設けられている。より詳細には、第５列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｂは、配線基板８０における圧電素子６０の上方に配置されている。【００４５】
図７に示すように、第５列から第８列までのノズル１１に対応する第１の配線８７ｂは、配線基板８０の下面に配置されている。第１の配線８７ｂは、一端が圧電素子６０に接続され、他端が貫通ビア８５ｂの下端に接続されている。
図６Ａ、図７に示すように、第５列から第８列までのノズル１１に対応する第２の配線９１ｂは、配線基板８０の上面に配置されている。第２の配線９１ｂは、一端が貫通ビア８５ｂの上端に接続され、他端が第１の接続部１１０に接続されている。
すなわち、第５列から第８列までの配線は、圧電素子６０の上方において貫通ビア８５ｂから配線基板８０の上面に導かれ、二次元配置領域Ｒ外の第１の接続部１１０（言い換えると第１列側）に向けて二次元配置領域Ｒ外に引き出されて第１の接続部１１０に接続されている。【００４６】
第１行の第５列から第８列までのノズル１１に対応する第２の配線９１ｂは、第１行のノズル１１に対応するインク流路８８と第２行のノズル１１に対応するインク流路８８との間（図６ＡのＡＢ間）を通って第１の接続部１１０に接続されている。第２行から第（Ｍ−１）行までの他の行のノズルに対応する配線についても、下側に隣接するインク流路８８間を通って第１の接続部１１０に接続されている。また、第Ｍ行のノズルに対応する配線は、下側に隣接する領域を通って第１の接続部１１０に接続されている。【００４７】
（第９列から第１６列のノズルに対応する配線）
第９列から第１６列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５のうち、第９列から第１２列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｃは、ノズル列の第１６列側の二次元配置領域Ｒ外に設けられている。より詳細には、第９列から第１２列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｃは、配線基板８０における二次元配置領域Ｒとの間で第２の接続部１１１を挟んで当該第２の接続部１１１よりも外側に配置されている。
第９列から第１６列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５のうち、第１３列から第１６列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｄは、二次元配置領域Ｒ内に設けられている。より詳細には、第１３列から第１６列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｄは、配線基板８０における圧電素子６０の上方に配置されている。
第１３列から第１６列までの各ノズル１１に対応する貫通ビア８５ｄは、各ノズル１１に対応するインク流路８８よりも第２の接続部１１１（言い換えると第１６列側）に近い位置に配置されている。すなわち、図６Ａ及び図６Ｂにおいては、貫通ビア８５ｄがインク流路８８よりも右側、言い換えると、貫通ビア８５ｄがインク流路８８と第２の接続部１１１との間に配置されている。【００４８】
図６Ｂに示すように、第９列から第１２列までのノズル１１に対応する第１の配線８７ｃは、配線基板８０の下面に配置されている。第１の配線８７ｃは、一端が圧電素子６０に接続され、他端が貫通ビア８５ｃの下端に接続されている。
図６Ａに示すように、第９列から第１２列までのノズル１１に対応する第２の配線９１ｃは、配線基板８０の上面に配置されている。第２の配線９１ｃは、一端が貫通ビア８５ｃの上端に接続され、他端が二次元配置領域Ｒに対して第２の接続部１１１よりも外側から当該第２の接続部１１１に接続されている。
すなわち、第９列から第１２列までの配線は、圧電素子６０から二次元配置領域Ｒ外の第２の接続部１１１（言い換えると第１６列側）に向けて二次元配置領域Ｒ外に引き出され、貫通ビア８５ｃで折り返されて第２の接続部１１１に接続されている。【００４９】
第１行の第９列から第１２列までのノズル１１に対応する第１の配線８７ｃは、第１行のノズル１１に対応する接合部材７０と第２行のノズル１１に対応する接合部材７０との間（図６Ａ及び図６ＢのＣＤ間）を通って第２の接続部１１１に接続されている。第２行から第（Ｍ−１）行までの他の行のノズルに対応する配線についても、下側に隣接する接合部材７０間を通って第２の接続部１１１に接続されている。また、第Ｍ行のノズルに対応する配線は、下側に隣接する領域を通って第２の接続部１１１に接続されている。
すなわち、配線基板８０の下面において貫通ビア８５ｃに接続される第１の配線８７ｃは、配線基板８０の下面側と接合部材７０との接合部以外の位置に配置されている。【００５０】
前述のように、第９列から第１６列までのノズル１１に対応する貫通ビアのうち、第１３列から第１６列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｄは、二次元配置領域Ｒ内に設けられている。より詳細には、第１３列から第１６列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｄは、配線基板８０における圧電素子６０の上方に配置されている。【００５１】
図６Ｂに示すように、第１３列から第１６列までのノズル１１に対応する第１の配線（図示略）は、配線基板８０の下面に配置されている。第１の配線は、一端が圧電素子６０に接続され、他端が貫通ビア８５ｄの下端に接続されている。
図６Ａに示すように、第１３列から第１６列までのノズル１１に対応する第２の配線９１ｄは、配線基板８０の上面に配置されている。第２の配線９１ｄは、一端が貫通ビア８５ｄの上端に接続され、他端が第２の接続部１１１に接続されている。
すなわち、第１３列から第１６列までの配線は、圧電素子６０の上方において貫通ビア８５ｄから配線基板８０の上面に導かれ、二次元配置領域Ｒ外の第２の接続部１１１（言い換えると第１６列側）に向けて二次元配置領域Ｒ外に引き出されて第２の接続部１１１に接続されている。【００５２】
第１行の第１３列から第１６列までのノズル１１に対応する第２の配線９１ｄは、第１行のノズル１１に対応するインク流路８８と第２行のノズル１１に対応するインク流路８８との間を通って第２の接続部１１１に接続されている。第２行から第（Ｍ−１）行までの他の行のノズルに対応する配線についても、下側に隣接するインク流路８８間を通って第２の接続部１１１に接続されている。また、第Ｍ行のノズルに対応する配線は、下側に隣接する領域を通って第２の接続部１１１に接続されている。【００５３】
［第２の実施形態］
次に、インクジェットヘッド３の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、配線基板における配線の配置であるため、以下では配線の配置について説明し、第１の実施形態と同じ部分は説明を省略する。なお、図８Ａ及び図８Ｂは紙面の制約上、横向きに描いているため、以下の説明においては、図８Ａ及び図８Ｂの紙面に対して右側から見て説明する。すなわち、図８Ａ及び図８Ｂの紙面を正面から見て、左側を上側、右側を下側、上側を右側、下側を左側として説明する。
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、第１列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５のうち、第１列、第３列、第５列、第７列のノズル１１に対応する貫通ビア８５ｆは、ノズル列の第１列側の二次元配置領域Ｒ外に設けられている。より詳細には、第１列、第３列、第５列、第７列のノズル１１に対応する貫通ビア８５ｆは、配線基板８０における二次元配置領域Ｒとの間で第１の接続部１１０を挟んで当該第１の接続部１１０よりも外側に配置されている。【００５４】
第１列、第３列、第５列、第７列のノズル１１に対応する第１の配線８７ｆは、配線基板８０の下面に配置されている。第１の配線８７ｆは、一端が圧電素子６０に接続され、他端が貫通ビア８５ｆの下端に接続されている。
第１列、第３列、第５列、第７列のノズル１１に対応する第２の配線９１ｆは、配線基板８０の上面に配置されている。第２の配線９１ｆは、一端が貫通ビア８５ｆの上端に接続され、他端が二次元配置領域Ｒに対して第１の接続部１１０よりも外側から当該第１の接続部１１０に接続されている。
すなわち、第１列、第３列、第５列、第７列の配線は、圧電素子６０から二次元配置領域Ｒ外の第１の接続部１１０（言い換えると第１列側）に向けて二次元配置領域Ｒ外に引き出され、貫通ビア８５ｆで折り返されて第１の接続部１１０に接続されている。【００５５】
第１行の第１列、第３列、第５列、第７列のノズル１１に対応する第１の配線８７ｆは、第１行のノズル１１に対応する接合部材７０と第２行のノズル１１に対応する接合部材７０との間（図８ＢのＡＢ間）を通って第１の接続部１１０に接続されている。第２行から第（Ｍ−１）行までの他の行のノズルに対応する配線についても、下側に隣接する接合部材７０間を通って第１の接続部１１０に接続されている。また、第Ｍ行のノズルに対応する配線は、下側に隣接する領域を通って第１の接続部１１０に接続されている。
すなわち、配線基板８０の下面において貫通ビア８５ｆに接続される第１の配線８７ｆは、配線基板８０の下面側と接合部材７０との接合部以外の位置に配置されている。【００５６】
第１列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５のうち、第２列、第４列、第６列、第８列のノズル１１に対応する貫通ビア８５ｇは、二次元配置領域Ｒ内に設けられている。より詳細には、第２列、第４列、第６列、第８列のノズル１１に対応する貫通ビア８５ｇは、配線基板８０における圧電素子６０の上方に配置されている。【００５７】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、第２列、第４列、第６列、第８列のノズル１１に対応する第１の配線（図示略）は、配線基板８０の下面に配置されている。第１の配線は、一端が圧電素子６０に接続され、他端が貫通ビア８５ｇの下端に接続されている。
第２列、第４列、第６列、第８列のノズル１１に対応する第２の配線９１ｇは、配線基板８０の上面に配置されている。第２の配線９１ｇは、一端が貫通ビア８５ｇの上端に接続され、他端が第１の接続部１１０に接続されている。
すなわち、第２列、第４列、第６列、第８列の配線は、圧電素子６０の上方において貫通ビア８５ｇから配線基板８０の上面に導かれ、二次元配置領域Ｒ外の第１の接続部１１０（言い換えると第１列側）に向けて二次元配置領域Ｒ外に引き出されて第１の接続部１１０に接続されている。【００５８】
第１行の第２列、第４列、第６列、第８列のノズル１１に対応する第２の配線９１ｇは、第１行のノズル１１に対応するインク流路８８と第２行のノズル１１に対応するインク流路８８との間（図８ＡのＡＢ間）を通って第１の接続部１１０に接続されている。第２行から第（Ｍ−１）行までの他の行のノズルに対応する配線についても、下側に隣接するインク流路８８間を通って第１の接続部１１０に接続されている。また、第Ｍ行のノズルに対応する配線は、下側に隣接する領域を通って第１の接続部１１０に接続されている。【００５９】
なお、第９列から第１６列までのノズル１１に対応する配線も第１列から第８列の配線と同様、第９列、第１１列、第１３列、第１５列に対応する配線が第２の接続部よりも外側から第２の接続部に接続され、第１０列、第１２列、第１４列、第１６列に対応する配線が第２の接続部よりも内側から第２の接続部に接続されている。貫通ビアの配置や、配線の配置についても第１列から第８列と同様であるため、説明を省略する。【００６０】
［第３の実施形態］
次に、インクジェットヘッド３の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、配線基板における配線の配置であるため、以下では配線の配置について説明し、第１の実施形態と同じ部分は説明を省略する。なお、図９Ａ及び図９Ｂは紙面の制約上、横向きに描いているため、以下の説明においては、図９Ａ及び図９Ｂの紙面に対して右側から見て説明する。すなわち、図９Ａ及び図９Ｂの紙面を正面から見て、左側を上側、右側を下側、上側を右側、下側を左側として説明する。
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、第１列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５のうち、第１列から第４列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｈは、ノズル列の第１列側の二次元配置領域Ｒ外に設けられている。より詳細には、第１列から第４列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｈは、配線基板８０における二次元配置領域Ｒと第１の接続部１１０との間に配置されている。貫通ビア８５ｈをこのような位置に設けることで、接続部より外側に配線を配置することがないので、配線の配置領域を小さくすることができ、ひいてはインクジェットヘッドの小型化を図ることができる。【００６１】
第１列から第４列までのノズル１１に対応する第１の配線８７ｈは、配線基板８０の下面に配置されている。第１の配線８７ｈは、一端が圧電素子６０に接続され、他端が貫通ビア８５ｈの下端に接続されている。
第１列から第４列までのノズル１１に対応する第２の配線９１ｈは、配線基板８０の上面に配置されている。第２の配線９１ｈは、一端が貫通ビア８５ｈの上端に接続され、他端が二次元配置領域Ｒに対して第１の接続部１１０よりも内側から当該第１の接続部１１０に接続されている。
すなわち、第１列から第４列までの配線は、圧電素子６０から二次元配置領域Ｒ外の第１の接続部１１０（言い換えると第１列側）に向けて配線基板８０の下面で二次元配置領域Ｒ外に引き出され、貫通ビア８５ｈで配線基板８０の上面に導かれて第１の接続部１１０に接続されている。【００６２】
第１行の第１列から第４列までのノズル１１に対応する第１の配線８７ｈは、第１行のノズル１１に対応する接合部材７０と第２行のノズル１１に対応する接合部材７０との間（図９ＢのＡＢ間）を通って第１の接続部１１０に接続されている。第２行から第（Ｍ−１）行までの他の行のノズルに対応する配線についても、下側に隣接する接合部材７０間を通って第１の接続部１１０に接続されている。また、第Ｍ行のノズルに対応する配線は、下側に隣接する領域を通って第１の接続部１１０に接続されている。
すなわち、配線基板８０の下面において貫通ビア８５ｈに接続される第１の配線８７ｈは、配線基板８０の下面側と接合部材７０との接合部以外の位置に配置されている。【００６３】
第１列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５のうち、第５列から第８列までのノズル１１に対応する配線は第１の実施形態と同じである。
なお、第９列から第１６列までのノズル１１に対応する配線も第１列から第８列の配線と同様、第９列から第１２列に対応する配線が第１列から第４列に対応する配線と同様であり、第１３列から第１６列に対応する配線が第５列から第８列に対応する配線と同様であるため、説明を省略する。【００６４】
［第４の実施形態］
次に、インクジェットヘッド３の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、配線基板における配線の配置であるため、以下では配線の配置について説明し、第１の実施形態と同じ部分は説明を省略する。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂは紙面の制約上、横向きに描いているため、以下の説明においては、図１０Ａ及び図１０Ｂの紙面に対して右側から見て説明する。すなわち、図１０Ａ及び図１０Ｂの紙面を正面から見て、左側を上側、右側を下側、上側を右側、下側を左側として説明する。
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第１列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５のうち、第１列から第３列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｊは、ノズル列の第１列側の二次元配置領域Ｒ外に設けられている。より詳細には、第１列から第３列までのノズル１１に対応する貫通ビア８５ｊは、配線基板８０における二次元配置領域Ｒとの間で第１の接続部１１０を挟んで当該第１の接続部１１０よりも外側に配置されている。【００６５】
第１列から第３列までのノズル１１に対応する第１の配線８７ｊは、配線基板８０の下面に配置されている。第１の配線８７ｊは、一端が圧電素子６０に接続され、他端が貫通ビア８５ｊの下端に接続されている。
第１列から第３列までのノズル１１に対応する第２の配線９１ｊは、配線基板８０の上面に配置されている。第２の配線９１ｊは、一端が貫通ビア８５ｊの上端に接続され、他端が二次元配置領域Ｒに対して第１の接続部１１０よりも外側から当該第１の接続部１１０に接続されている。
すなわち、第１列から第３列までの配線は、圧電素子６０から二次元配置領域Ｒ外の第１の接続部１１０（言い換えると第１列側）に向けて配線基板８０の下面で二次元配置領域Ｒ外に引き出され、貫通ビア８５ｊで配線基板８０の上面に導かれて第１の接続部１１０に接続されている。【００６６】
第１行の第１列から第３列までのノズル１１に対応する第１の配線８７ｊは、第１行のノズル１１に対応する接合部材７０と第２行のノズル１１に対応する接合部材７０との間（図１０ＢのＡＢ間）を通って第１の接続部１１０に接続されている。第２行から第（Ｍ−１）行までの他の行のノズルに対応する配線についても、下側に隣接する接合部材７０間を通って第１の接続部１１０に接続されている。また、第Ｍ行のノズルに対応する配線は、下側に隣接する領域を通って第１の接続部１１０に接続されている。
すなわち、配線基板８０の下面において貫通ビア８５ｊに接続される第１の配線８７ｊは、配線基板８０の下面側と接合部材７０との接合部以外の位置に配置されている。【００６７】
第１列から第８列までのノズル１１に対応する貫通ビアのうち、第４列から第８列までのノズル１１に対応する配線は第１の実施形態における第５列から第８列までのノズル１１に対応する配線と同じである。
なお、第９列から第１６列までのノズル１１に対応する配線も第１列から第８列の配線と同様、第９列から第１１列に対応する配線が第１列から第３列に対応する配線と同様であり、第１２列から第１６列に対応する配線が第４列から第８列に対応する配線と同様であるため、説明を省略する。【００６８】
＜作用・効果＞
以上のように、上記実施形態によれば、ノズル１１に対応する貫通ビア８５は、二次元配置領域Ｒ内と二次元配置領域Ｒ外とに分けられて配置されているため、全ての貫通ビア８５に接続された配線８７，９１をインク流路８８間に通す必要がなくなる。本実施形態においては、左右の接続部に均等に配線を振り分けた場合、配線基板８０の上面、下面共に最大Ｎ／４本の配線を通すだけで良くなる。
これにより、最も配線８７，９１が密になる第１列及び第１６列のノズル１１に対応するインク流路８８間に配置する配線８７，９１を大幅に減らすことができ、配線幅、配線同士の間隔を広げることができる。よって、ノズル１１を高密度に配置することができると共に、配線８７，９１の信頼性を向上させることができる。
また、貫通ビア８５を介して配線基板８０の一方の面に配線８７，９１を集結させることができるので、接続部１１０，１１１を配線基板８０の一方の面に設けるだけでよい。これにより、配線基板８０を多層にする必要もなく、接続部１１０，１１１も配線基板８０の両面に設ける必要もなくなり、簡易な構成で配線基板８０のスペースを有効活用してコスト低減を図ることができる。【００６９】
また、全ての配線８７，９１を第１列側と第１６列側とに分けて引き出すことで、最も配線８７，９１が密になる第１列及び第１６列のノズル１１に対応するインク流路８８間に配置する配線８７，９１を減らすことができ、配線幅、配線同士の間隔を広げることができる。
さらに、引き出す方向が二つに分けられたそれぞれの配線８７，９１の束を、二次元配置領域Ｒ内の貫通ビアに接続する配線と二次元配置領域Ｒ外の貫通ビアに接続する配線とに分けることができるので、第１列及び第１６列のノズル１１に対応するインク流路８８間に配置する配線をさらに減らすことができ、配線幅、配線同士の間隔をさらに広げることができる。【００７０】
また、二次元配置領域Ｒ外に設けられる貫通ビアを第１列側と第１６列側という二次元配置領域Ｒから見て相反する方向に離して配置することにより、配線スペースを有効利用することができ、配線幅、配線同士の間隔を広げることができる。【００７１】
また、第１列側に引き出される配線を第１列側の第１の接続部１１０に接続し、第１６列側に引き出される配線を第１６列側の第２の接続部１１１に接続しているので、各貫通ビア８５から接続する接続部１１０，１１１までの距離を短くすることができ、配線を短くすることができる。【００７２】
また、二次元配置領域Ｒと貫通ビアとの間に接続部１１０，１１１が配置されることになるので、接続部１１０，１１１の両側から配線９１を接続部１１０，１１１に接続することができる。これにより、接続部１１０，１１１まわりの配線幅、配線同士の間隔を広げることができ、配線スペースを有効利用することができる。【００７３】
また、二次元配置領域Ｒ内外の貫通ビア８５の数を同数とすることで、配線基板８０の上面に配置する配線と下面に配置する配線を同数とすることができる。これにより、一方の配線幅、配線同士の間隔だけが狭くなるようなことがなくなるので、配線幅、配線同士の間隔を広げることができ、配線スペースを有効利用することができる。【００７４】
また、二次元配置領域Ｒ外の貫通ビアに接続される配線を、配線基板８０と接合部材７０との接合部以外の位置に配置することで、接合部材７０と配線基板８０との接合強度の低下を防止することができる。【００７５】
また、第４の実施形態のように、配線基板８０のうち、圧電素子６０が設けられる側の面（配線基板の下面）には、圧力室４１にインクを供給するためのインク流路７２を有する接合部材７０が設けられているため、配線８７はかかる接合部材７０を避けて配置する必要があり、配線スペースも他方の面に比べて狭くなる。
ここで、接合部材７０が設けられている面には、二次元配置領域Ｒ外に設けられた貫通ビア８５ｊに接続する配線８７ｊが配置されるので、接合部材７０が設けられている面の配線数を二次元配置領域Ｒ内に設けられた貫通ビア８５ｂに接続する配線数よりも少なくすることができる。
すなわち、配線基板８０の下面の方が、接合部材７０の分だけ配線スペースが狭くなるため、配線を上面に（Ｎ／４）＋ｎ本、下面に（Ｎ／４）−ｎ本配置する方が、配線基板８０の上下面共に同じ本数にする場合に比べて配線スペースを有効に利用することができ、好ましい。
これにより、配線基板８０の両面の配線の配線幅、配線同士の間隔のバランスを良くすることができる。【００７６】
また、上述のように、各配線が確保できるスペースを広げることができるので、例えば、図１１に示すように、インク流路１５１に隣接する配線１６１とインク流路１５１との間隔を配線間（１６１と１６２の間）の間隔よりも大きくすることもできる。
このように、インク流路１５１に隣接する配線１６１をインク流路１５１から大きく離すことにより、配線基板８０の上面に形成される保護層９０が欠けたり、角にＲが形成されてしまっている場合であっても、配線１６１が外部に露出しにくくなる。これにより、配線１６１の導通不良を未然に防止することができる。
よって、Ｌ／Ｓに余裕がある場合には、インク流路に隣接する配線の間隔を優先的に広くとるようにすることが好ましい。【００７７】
＜従来の配線の配置との比較＞
ここで、従来の配線の配置との比較を行うことにする。
図１２は、ノズル密度、ノズル列数、配線の配置を変えた場合における１本の配線あたりに確保できるスペースを比較した表である。
図１２の最上欄に示すように、ノズル密度が６００ｎｐｉ、ノズル列数Ｎが１６、ノズル間隔が６７７μｍ、インク流路の内径を１００μｍ、インク流路の外径を２００μｍとし、第１列のインク流路間に１６本全ての配線を配置した配線パターン（図１２のパターンＡ）、第１列のインク流路間と第１６列のインク流路間に８本ずつ配線を分けて配置した配線パターン（図１２のパターンＢ）、第１列のインク流路間と第１６列のインク流路間に８本ずつ配線を分けるとともに、８本の配線をさらに配線基板の上面と下面に４本ずつ配置した配線パターン（図１２のパターンＣ：第１〜第３の実施形態に対応）、第１列のインク流路間と第１６列のインク流路間に８本ずつ配線を分けるとともに、８本の配線をさらに配線基板の上面に５本、下面に３本配置した配線パターン（図１２のパターンＤ：第４の実施形態に対応）について、１本の配線あたりに確保できる配線スペースを算出した。【００７８】
配線パターンＡにおいては、配線１本あたりに確保できるスペースは、３６．１μｍとなり、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）は、１８／１８となる。
配線パターンＢにおいては、配線１本あたりに確保できるスペースは、７２．２μｍとなり、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）は、３６／３６となる。
配線パターンＣにおいては、配線１本あたりに確保できるスペースは、配線基板の上面側が１４４．３μｍ、下面側が１１９．３μｍとなり、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）は、配線基板の上面側が７２／７２、下面側が５９／５９となる。
配線パターンＤにおいては、配線１本あたりに確保できるスペースは、配線基板の上面側が１１５．５μｍ、下面側が１５９．１μｍとなり、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）は、配線基板の上面側が５７／５７、下面側が７９／７９となる。
その他、ノズル密度、ノズル列数を変えた場合における１本の配線あたりに確保できるスペースを算出した結果を図１２に示すが、いずれの条件においても、実施形態の配線パターンの方が従来の配線パターンよりも１本の配線あたりに確保できるスペースが大きいことがわかる。
このように、インク流路間に通す配線の数を少なくすることで、配線の信頼性を向上させることができる。
なお、図１２のパターンＤについて、ノズル列が３２の場合は、第１列のインク流路間と第３２列のインク流路間に１６本ずつ配線を分けるとともに、１６本の配線をさらに配線基板の上面に１０本、下面に６本配置した配線パターンで計算している。
また、同様に、図１２のパターンＤについて、ノズル列が８の場合は、第１列のインク流路間と第８列のインク流路間に４本ずつ配線を分けるとともに、４本の配線をさらに配線基板の上面に３本、下面に１本配置した配線パターンで計算している。【００７９】
＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の本質的部分を変更しない範囲内で自由に設計変更が可能である。
例えば、上記実施形態においては、接続部を二つにしたときの構成について説明しているが、接続部の数を三つ以上に増やし、接続部の数に応じて配線を三つ以上に分けることも可能である。
また、上記実施形態においては、第１の接続部に接続する左側のノズル列に対応する配線と第２の接続部に接続する右側のノズル列に対応する配線とで同じ配置としたが、必ずしも同じにする必要はなく、二次元配置領域外に引き出す配線数を左右のノズル列で異なるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明に係るインクジェットヘッドは、ノズルを高密度に配置して高精細な画像形成を実現するのに有用である。
【符号の説明】
【００８１】
３  インクジェットヘッド
１１  ノズル
４１  圧力室
６０  圧電素子（アクチュエータ）
７０  接合部材
７２  インク流路（連通路）
８０  配線基板
８５  貫通ビア
８７  第１の配線（配線）
８８  インク流路
９１  第２の配線（配線）
１１０  第１の接続部（接続部）
１１１  第２の接続部（接続部）
Ｒ  二次元配置領域（配置領域）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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